可控硅的結(jié)構(gòu)及工作原理、主要技術(shù)參數(shù)及可控硅的種類

1、可控硅可控硅的結(jié)構(gòu)及工作原理可控硅是一種新型的半導(dǎo)體器件，它具有體積小、重量輕、效率高、操作維護(hù)方便等許多顯著優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用日益廣泛。主要用于整流、逆變、調(diào)壓、開(kāi)關(guān)四個(gè)方面。可控硅結(jié)構(gòu)可控硅是在晶體管基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種大功率半導(dǎo)體器件，它具有三個(gè)PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)，如圖71最外的P層和N層引出兩個(gè)電極，分別稱為陽(yáng)極A和陰極K，由中間的P層引出控制極G。 A P N P NAGGK K 圖71 可控硅結(jié)構(gòu)和符號(hào)2、可控硅的工作原理根據(jù)可控硅結(jié)構(gòu)將其分成兩個(gè)晶體管，一個(gè)是PNP型管T1，另一個(gè)是NPN型管T2，如圖72。圖72 可控硅工作原理可控硅導(dǎo)通必須同時(shí)具備的外部條件：1）可控硅的陽(yáng)極電路加正向

2、電壓EA；2）控制極電路加適當(dāng)?shù)恼螂妷篍B（實(shí)際工作中，控制極加正觸發(fā)脈沖信號(hào)）。設(shè)晶體管T1和T2的電流放大系數(shù)為1和2 。當(dāng)陽(yáng)極連接電源EA的正極，控制極也接在電源EG的正極，參見(jiàn)圖117（C）。晶體管T2發(fā)射結(jié)處于正向偏置，EG產(chǎn)生的控制電流IG ，IG也就是T2的基極電流IB2 ，此時(shí)，T2的集電極電流IC2 = 2 IG。而IC2又是晶體管T1的基極電流，此時(shí)， T1的集電極電流IC1=1IC2 =1 2 IG。此電流又流進(jìn)T2的基極，經(jīng)過(guò)再一次放大。這樣循環(huán)下去，形成強(qiáng)烈的正反饋，使兩個(gè)晶體管很快達(dá)到飽和導(dǎo)通。導(dǎo)通后，其壓降很小，約1V左右。可控硅一旦導(dǎo)通，這時(shí)即使撤掉電源EG，

3、可控硅仍能繼續(xù)保持導(dǎo)通狀態(tài)。若要關(guān)斷可控硅，一是使流過(guò)陽(yáng)極電流減小到使之不能維持正反饋過(guò)程，另一個(gè)是斷開(kāi)陽(yáng)極電源，再者是在陽(yáng)極與陰極之間加一個(gè)反向電壓，這三種方法都可以關(guān)斷可控硅。二、可控硅的主要技術(shù)參數(shù)1、正向重復(fù)峰值電壓UFRM在控制極開(kāi)路，可控硅陽(yáng)極加正向電壓，但是可控硅在不導(dǎo)通的條件下，可以重復(fù)加在可控硅兩端的正向峰值電壓，稱為正向重復(fù)峰值電壓。按規(guī)定此電壓為正向轉(zhuǎn)折電壓的80%。2、反向重復(fù)峰值電壓URRM在控制極開(kāi)路，可以重復(fù)加在可控硅元件上的反向峰值電壓，按規(guī)定此電壓為反向轉(zhuǎn)折電壓的80%。3、正向平均電流IF環(huán)境溫度不大于+40、標(biāo)準(zhǔn)散熱條件及全導(dǎo)通狀態(tài)下，可控硅可以連續(xù)通過(guò)工頻（50HZ或60HZ）正弦半波電流(在一個(gè)周期內(nèi))的平均值，稱為正向平均電流IF，簡(jiǎn)稱正向電流。4維持電流IH在控制極斷開(kāi)和規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，維持可控硅繼續(xù)導(dǎo)通的最小電流稱為維持電流IH。當(dāng)可控硅的正向電流小于這個(gè)電流時(shí),可控硅將自動(dòng)關(guān)斷.5控制極觸發(fā)電流IG陽(yáng)極與陰極之間加直流6伏電壓時(shí)，使可控硅完全導(dǎo)通所必需的最小控制極直流電流。三、可控硅的種類根據(jù)結(jié)構(gòu)與用途可分為不同類型可控硅。1、快速可控硅這種可控硅可以在較高的頻率下，用于大功率直流開(kāi)關(guān)、電脈沖加工電源。2、雙向可控硅可以用正的或負(fù)的控制極脈沖，控制兩個(gè)方向電流的導(dǎo)通，主要用于交流控制電路中。3、